基質(zhì)濕度、EC檢測(cè)儀研制

1.8萬字 58頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要
無土栽培中基質(zhì)的水分和養(yǎng)分是植物生長(zhǎng)的必須條件，決定著作物品質(zhì)?；|(zhì)的濕度和電導(dǎo)率可反映基質(zhì)中水分和養(yǎng)分的含量，是對(duì)基質(zhì)中鹽分、有機(jī)含量、基質(zhì)質(zhì)地結(jié)構(gòu)和孔隙率等基質(zhì)信息的綜合反映。因此有效獲取基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率對(duì)于植物無土栽培過程中合理灌溉和施肥等具有重要意義。本文通過對(duì)目前國內(nèi)外已有的土壤濕度和電導(dǎo)率檢測(cè)方法進(jìn)行分析，選擇合適的方法來測(cè)量基質(zhì)濕度和電導(dǎo)率，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率檢測(cè)儀。
首先，由基質(zhì)介電特性的分析可得出基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率與介電常數(shù)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基質(zhì)濕度和電導(dǎo)率的測(cè)量方法以及信號(hào)的后續(xù)處理電路，同時(shí)本文添加了對(duì)溫度的一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本文中采用高頻同面散射式電容法來測(cè)量濕度；用電流電壓四端法來測(cè)量基質(zhì)電導(dǎo)率；用熱敏電阻來測(cè)量基質(zhì)溫度?？紤]到檢測(cè)儀的攜帶與使用，將所有信號(hào)處理電路與測(cè)量傳感器集成在同一塊PCB板上。整個(gè)PCB板上一共有四個(gè)模塊：供電電路、濕度測(cè)量電路、電導(dǎo)率測(cè)量電路以及溫度測(cè)量電路，可用于直接測(cè)量基質(zhì)濕度、電導(dǎo)率以及其溫度。
其次，選用凌陽SPCE061A單片機(jī)作為整個(gè)檢測(cè)儀的主控芯片，并選用與之配套的SPLC501液晶顯示模組進(jìn)行顯示。將傳感器測(cè)量的輸出信號(hào)發(fā)送到凌陽SPCE061A單片機(jī)的接收端，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示屏的接收端， SPLC501液晶屏接收之后顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，共有三個(gè)數(shù)值，分別是濕度、電導(dǎo)率和溫度。
最后完成對(duì)檢測(cè)儀的調(diào)試：首先在軟件設(shè)計(jì)方面，實(shí)現(xiàn)按鍵顯示功能。通過對(duì)按鍵的選擇，使得整個(gè)檢測(cè)儀呈現(xiàn)不同的工作模式，包括：測(cè)量，存儲(chǔ)，查閱。其次在溫室基質(zhì)中對(duì)檢測(cè)儀性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出濕度檢測(cè)最大偏差為0.039，電導(dǎo)率檢測(cè)最大偏差為0.269mS/cm，溫度檢測(cè)最大偏差為1.2℃。由此得出檢測(cè)儀測(cè)量誤差在允許范圍之內(nèi)，能夠滿足無土栽培基質(zhì)檢測(cè)的要求。


關(guān)鍵詞：基質(zhì)，濕度，電導(dǎo)率，檢測(cè)儀